2023年中國(guó)固體推進(jìn)劑行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模結(jié)構(gòu)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇分析預(yù)測(cè)
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固體推進(jìn)劑是一種固態(tài)混合物,由金屬燃料和氧化劑在預(yù)先混合的形式下組成,具有較高的密度和穩(wěn)定性。固體推進(jìn)劑行業(yè)作為航天領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈上游,其發(fā)展態(tài)勢(shì)主要受到下游固體火箭應(yīng)用與發(fā)展情況的影響。
固體火箭具有發(fā)射機(jī)動(dòng)靈活性強(qiáng),發(fā)射準(zhǔn)備周期短、可靠性和安全性高等特點(diǎn),因此,在武器裝備領(lǐng)域,固體推進(jìn)劑被廣泛應(yīng)用于彈道導(dǎo)彈、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈等需要快速響應(yīng)、方便運(yùn)輸貯存的高穩(wěn)定性彈藥裝備;在商業(yè)航天領(lǐng)域則被用于執(zhí)行發(fā)射靈活近地軌道或太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)。
中金企信國(guó)際咨詢(xún)公布的《2023版固體推進(jìn)劑行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略預(yù)測(cè)咨詢(xún)報(bào)告》
(1)武器裝備領(lǐng)域:
1)軍用固體推進(jìn)劑是導(dǎo)彈動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分:導(dǎo)彈兼具實(shí)戰(zhàn)與威懾雙重使命,是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的“殺手锏”,通常由戰(zhàn)斗部、彈體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置和制導(dǎo)系統(tǒng)組成。固體推進(jìn)劑作為導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的化學(xué)動(dòng)力源,是其動(dòng)力裝置的重要組成部分。對(duì)導(dǎo)彈的研制始于第二次世界大戰(zhàn)末期,并于二十世紀(jì)50年代交付使用。彼時(shí)導(dǎo)彈普遍使用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),命中精度與命中概率低,抗干擾能力也差。20世紀(jì)60年代,大型固體助推器進(jìn)入航天領(lǐng)域,用于大型運(yùn)載火箭和航天飛機(jī)。
目前絕大部分第四代導(dǎo)彈使用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置,按照飛行方式不同,可分為彈道式導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈。其中,彈道式導(dǎo)彈一般使用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī);而巡航導(dǎo)彈通常用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)助推,并使用渦輪風(fēng)扇或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)巡航。
2)軍用固體推進(jìn)劑應(yīng)用需求將持續(xù)增加:隨著我國(guó)軍事現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn),我國(guó)國(guó)防支出規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)武器裝備方面的投入不斷增加。導(dǎo)彈作為武器裝備具有明顯的消耗性質(zhì),除戰(zhàn)爭(zhēng)需求外,還包括實(shí)彈演練及日常老化銷(xiāo)毀等消耗方式。因此,我國(guó)國(guó)防要求對(duì)導(dǎo)彈的需求將持續(xù)增長(zhǎng),導(dǎo)彈消耗量長(zhǎng)期增長(zhǎng)具備確定性。鑒于目前導(dǎo)彈技術(shù)發(fā)生重大革新的可能性較小,軍用固體推進(jìn)劑作為導(dǎo)彈動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分,其應(yīng)用需求也將持續(xù)增加。
(2)商業(yè)航天領(lǐng)域:隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展和航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大,全球商業(yè)航天迅速發(fā)展,以運(yùn)載火箭發(fā)射、低軌互聯(lián)網(wǎng)星座、太空旅游等為代表的商業(yè)航天活動(dòng)不斷取得新進(jìn)展,成為推進(jìn)全球航天產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?jù)中金企信統(tǒng)計(jì),2015-2019年我國(guó)商業(yè)航天行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由3,764億元上升至8,362億元,CAGR為22.1%。商業(yè)航天行業(yè)市場(chǎng)規(guī)??焖偕仙瑫r(shí)帶動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域固體推進(jìn)劑需求的增長(zhǎng)。
1)中小型衛(wèi)星及近地軌道衛(wèi)星發(fā)射量逐年上升帶動(dòng)固體推進(jìn)劑需求上漲:固體推進(jìn)劑在中國(guó)商業(yè)航天中主要用于執(zhí)行近地軌道或太陽(yáng)同步軌道任務(wù),得益于其發(fā)射靈活性、可靠性和安全性等方面的戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì),固體推進(jìn)劑在商業(yè)航天中的應(yīng)用不斷提升。同時(shí),固體推進(jìn)劑常被用作商業(yè)火箭的助推器。商業(yè)航天公司通常使用固體推進(jìn)劑助推器來(lái)增加火箭的起飛推力,提高火箭的運(yùn)載能力。隨著中國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步,固體推進(jìn)劑在商業(yè)航天中的應(yīng)用將繼續(xù)增加。
2)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研發(fā)加速,大型固體火箭研制成功將進(jìn)一步提升固體推進(jìn)劑市場(chǎng)需求:隨著固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷突破,固體推進(jìn)劑未來(lái)將突破現(xiàn)有的載荷限制,應(yīng)用于重型運(yùn)載火箭之中。2021年10月,航天科技集團(tuán)第四研究院的500噸整體式固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在西安地面熱試車(chē)圓滿(mǎn)成功。在500噸推力整體式固體發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,我國(guó)已開(kāi)始對(duì)直徑3.5米級(jí)分段發(fā)動(dòng)機(jī)的研究,屆時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力將達(dá)到千噸級(jí)以上,可應(yīng)用于大型、重型運(yùn)載火箭固體助推器中,為滿(mǎn)足中國(guó)空間裝備、載人登月、深空探索等航天活動(dòng)對(duì)于運(yùn)載工具的不同發(fā)展需求,提供了更多的動(dòng)力選擇。固體推進(jìn)劑原材料除了用于發(fā)射階段外,還可用于固體推進(jìn)劑的研制及儲(chǔ)存。隨著商業(yè)航天的快速發(fā)展,提高固體推進(jìn)劑的性能和效率是各大航天企業(yè)提高固體推進(jìn)火箭運(yùn)載能力的重要研究方向,固體推進(jìn)劑研發(fā)的需求將快速增長(zhǎng)。
此外,隨著航天發(fā)射整體規(guī)模的不斷擴(kuò)大,固體推進(jìn)劑儲(chǔ)存量將隨之增長(zhǎng),進(jìn)而提高固體推進(jìn)劑原材料的市場(chǎng)需求。
3)我國(guó)涉及固體推進(jìn)系統(tǒng)的火箭發(fā)射次數(shù)逐年快速提高:涉及固體推進(jìn)系統(tǒng)的火箭發(fā)射包括固體火箭、“一、二、三級(jí)采用固體推進(jìn)、四級(jí)采用液體推進(jìn)”的火箭以及“一、二級(jí)采用液體推進(jìn)、三級(jí)采用固體推進(jìn)的火箭。據(jù)中金企信統(tǒng)計(jì),2020年我國(guó)航天發(fā)射次數(shù)為18次,其中涉及固體推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)射僅有2次,比例為11.11%。相比之下,2022年我國(guó)航天發(fā)射次數(shù)為64次,其中涉及固體推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)射為16次,比例為25.00%,涉及固體推進(jìn)系統(tǒng)的火箭發(fā)射次數(shù)及占比呈逐年快速提高的趨勢(shì)。
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數(shù)據(jù)整理:中金企信國(guó)際咨詢(xún)
(3)行業(yè)技術(shù)水平:固體推進(jìn)劑是以粘合劑、氧化劑、金屬燃料為主要成分,并加入適量功能助劑,包括燃速調(diào)節(jié)劑、鍵合劑、防老劑等,通過(guò)預(yù)混、捏合、澆注、固化而制成的一種具有橡膠彈性體特性的非均質(zhì)推進(jìn)劑。固體推進(jìn)劑技術(shù)發(fā)展中關(guān)鍵原材料的創(chuàng)新發(fā)揮了重大支撐作用。動(dòng)力主材深刻影響著固體推進(jìn)劑發(fā)展,決定著推進(jìn)劑的力學(xué)、工藝、燃燒等主要性能。固體推進(jìn)劑動(dòng)力主材和功能助劑在推進(jìn)劑配方中單獨(dú)或協(xié)同發(fā)揮著不同的作用,影響著推進(jìn)劑結(jié)構(gòu)完整性、抗過(guò)載、比沖、射程、工作時(shí)間、彈道性能、加工性能及貯存壽命等。同時(shí),固體推進(jìn)劑在高安全、高性能、寬溫域、低易損的性能方面對(duì)企業(yè)的技術(shù)水平提出了較高的要求。
1)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域涉及較多,產(chǎn)品工藝技術(shù)復(fù)雜:固體推進(jìn)劑的研發(fā)生產(chǎn)涉及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域較多,包括無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、高分子化合物的合成與生產(chǎn),以及無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、高分子化合物之間的包覆、改性及化學(xué)反應(yīng)等眾多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)品工藝技術(shù)復(fù)雜,無(wú)機(jī)化合物處理涉及到復(fù)分解、結(jié)晶、鎂熱還原、高溫?zé)Y(jié)等工藝技術(shù),有機(jī)化合物處理涉及到酯化、?;?、疊氮化、還原、縮合、diels-alder反應(yīng)、環(huán)氧化、裂解、脫水、水解、精餾等工藝技術(shù),高分子化合物涉及到自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合、縮聚等工藝技術(shù),產(chǎn)品工藝技術(shù)復(fù)雜程度較高。
2)對(duì)科研創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化能力要求較高:軍品用戶(hù)對(duì)武器裝備配套新材料的需求較為迫切,為了滿(mǎn)足固體推進(jìn)劑高安全、高性能、寬溫域、低易損的要求,行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)商需要對(duì)新產(chǎn)品及新技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃,緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),持續(xù)進(jìn)行研發(fā)投入,形成核心技術(shù),從而滿(mǎn)足固體火箭(導(dǎo)彈)固體推進(jìn)劑應(yīng)用的要求。此外,固體推進(jìn)劑行業(yè)要求生產(chǎn)企業(yè)在相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域擁有豐富的技術(shù)儲(chǔ)備和成熟的科技成果轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn),持續(xù)對(duì)不同種類(lèi)、用途的產(chǎn)品進(jìn)行迭代更新。
(4)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇分析:
1)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持:近年來(lái),國(guó)家相繼出臺(tái)的一系列產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策或產(chǎn)業(yè)規(guī)劃《關(guān)于構(gòu)建新型軍事訓(xùn)練體系的決定》《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》《中共中央二十大報(bào)告》《中央軍委關(guān)于深化國(guó)防和軍隊(duì)改革的意見(jiàn)》等,積極鼓勵(lì)國(guó)防軍工建設(shè)。
“十三五”期間有三年的時(shí)間全行業(yè)在進(jìn)行三項(xiàng)改革,分別是:軍隊(duì)編制體制改革、軍品定價(jià)機(jī)制改革、軍代表制度改革。隨著改革結(jié)束,國(guó)家出臺(tái)的一系列政策為行業(yè)進(jìn)入業(yè)績(jī)釋放期提供了制度保障。
2)外部環(huán)境對(duì)國(guó)防建設(shè)提出更高要求,進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展:目前導(dǎo)彈的消耗方式除正常戰(zhàn)爭(zhēng)需求外,還有實(shí)彈演練以及日常老化等原因的銷(xiāo)毀等,當(dāng)前我國(guó)的導(dǎo)彈消耗集中在后兩者。例如我國(guó)近年來(lái)加強(qiáng)實(shí)彈演練,據(jù)《解放軍報(bào)》相關(guān)報(bào)道披露,東部戰(zhàn)區(qū)陸軍某旅2018年全旅槍彈、炮彈、導(dǎo)彈消耗分別達(dá)到2017年的2.4倍、3.9倍、2.7倍。近年來(lái),我國(guó)南海、東海地區(qū)軍演頻繁,導(dǎo)彈消耗量巨大,除訓(xùn)練作戰(zhàn)能力外,也充分對(duì)舊型號(hào)導(dǎo)彈進(jìn)行去庫(kù)存、抽檢,對(duì)新型號(hào)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練等。
從產(chǎn)品屬性來(lái)看,導(dǎo)彈屬于一次性耗材,使用即消失,導(dǎo)彈的消耗主要為戰(zhàn)爭(zhēng)需求和維持一定規(guī)模的安全庫(kù)存;從戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)來(lái)看,目前我國(guó)航空和遠(yuǎn)洋力量尚不足完全應(yīng)對(duì)外部威脅,我國(guó)的導(dǎo)彈裝備需要承擔(dān)更重的國(guó)土防御任務(wù)。同時(shí),??哲娖脚_(tái)本身也需要通過(guò)加裝導(dǎo)彈武器系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行攻擊和防御任務(wù),平臺(tái)的快速發(fā)展也為導(dǎo)彈提供了更加廣闊的空間。
3)下游應(yīng)用市場(chǎng)隨商業(yè)航天的發(fā)展不斷擴(kuò)大:在政策扶持下,我國(guó)商業(yè)航天于2015年開(kāi)始萌芽,歷經(jīng)多年發(fā)展已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)后起之秀。隨著多家民營(yíng)航天公司成功進(jìn)行發(fā)射驗(yàn)證,2021年行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。據(jù)航天科技集團(tuán)發(fā)布的《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(shū)》統(tǒng)計(jì),2022年,我國(guó)共完成發(fā)射任務(wù)64次,研制發(fā)射188個(gè)航天器,總質(zhì)量197.21噸居世界第二位,各項(xiàng)數(shù)據(jù)均創(chuàng)歷史新高。
2020-2022年間,我國(guó)低軌衛(wèi)星星座陸續(xù)面世,2023年我國(guó)在軌低軌衛(wèi)星規(guī)模已超過(guò)800顆。從長(zhǎng)期看,隨著產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)的成熟及制造成本的下降,低軌星座規(guī)模也將持續(xù)上量,根據(jù)德勤中國(guó)發(fā)布的《2023科技、傳媒和電信行業(yè)預(yù)測(cè)》,2027年我國(guó)低軌衛(wèi)星總規(guī)模有望達(dá)到3,950顆,衛(wèi)星發(fā)射對(duì)固體推進(jìn)劑的需求也不斷擴(kuò)大。
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